Процессы, протекающие в молоке под влиянием различных факторов. Влияние термической обработки на качество и сохранность молока

Молоко в организме животного почти стерильно. Но в процессе дойки и хранения может обсеменяться микроорганизмами. Первые капли молока нельзя направлять в ведро, ибо ими из соска выбивается бактериальная пробка.

В молоко может попадать обычная микрофлора, патогенные микроорганизмы и микроорганизмы вызывающие внешние изменения молока. Молоко является благоприятной средой для развития микрофлоры. В процессе жизнедеятельности микроорганизмы в первую очередь воздействуют на молочный сахар, затем на белки и жир, вызывая их глубокие изменение.

Молочный сахар под действием бактерий дает брожения – спиртовое, молочнокислое, масляннокислое и др., жир подвергается гидролизу, окислению, прогорканию или осаливанию, бактерии и вырабатываемые ими ферменты вызывают распад белков.

Молочнокислое брожение вызывается стрептококками, болгарской палочкой и др. Сначала молочный сахар – лактоза – под действием фермента лактозы расщепляется на глюкозу и галактозу:

С₁₂Н₂₂О₁₁ → С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆

Простые сахара глюкоза и галактоза подвергаются молочнокислому брожению:

С₆Н₁₂О₆ → 2 СН₃СНОНСООН + Q

молочная кислота

Масляннокислое брожение вызывают строгие анаэробы:

С₆Н₁₂О₆ → С₃Н₂СООН + 2 Н₂ + СО₂

масляная кислота

Спиртовое брожение вызывают молочные дрожжи:

С₆Н₁₂О₆ → 2 С₂Н₅ОН + 2 СО₂

этиловый спирт

Пропионовокислое брожение:

С₆Н₁₂О₆ → С₂Н₅СООН + 2 СН₃СООН + 2 Н₂ + СО₂, или

пропионовая к-та уксусная к-та

СН₃СНОНСООН → С₂Н₅СООН + СН₃СООН + Н₂О + СО₂.

молочная к-та

Уксуснокислое брожение и брожение неурегулированного характера вызывают уксуснокислые бактерии, патогены, гнилостные, дрожжи, плесени и т.д.

Молочнокислое брожение является основой приготовления кисломолочных продуктов, сыров, кислосливочного масла. Многие виды бактерий в процессе брожения сахаров образуют не только молочную кислоту, но и ряд побочных веществ – эфиры, углекислый газ, этиловый спирт, янтарную, уксусную и пропионовую кислоты. Только молочную кислоту образуют гомоферментативные бактерии. Под действие гетероферментативных бактерий помимо молочной кислоты вырабатывается и ряд других продуктов брожения. Под действием ароматообразующих бактерий при разложении лактозы могут образовать ароматические вещества: диацетил, ацетоны, летучие кислоты, которые участвуют в формировании аромата сметаны, масла, сыров.

При масляннокислом брожении, помимо масляной кислоты, водорода и углекислого газа могут в небольших количествах образовываться ацетон, бутиловый и этиловый спирты, летучие кислоты. Это брожение может быть причиной появления дефектов или даже порчи молочных продуктов.

Спиртовое брожение, вызываемое дрожжами, участвуют в получении кефира, кумыса и др. молочных продуктов.

Пропионовокислое брожение имеет место в процессе созревания сычужных сыров.

Уксуснокислые бактерии и бактерии группы кишечной палочки вызывают брожения лактозы с массовым выделение кислот и газов, что может привести продукт к порче (вспучивание сыров).

Молочный жир под действием ферментов, выделяемых бактериями, может подвергаться гидролизу, т.е. расщеплению на глицерин и жирные кислоты, и перекисному окислению. В последнем случае в жире образуются перекиси, альдегиды, кетоны и др. соединения, предающие жиру прогоркий или осаленный вкус и запах. И гидролиз, и перекисное окисление могут привести жир к порче. Содействуют этим процессам свет, кислород воздуха, влага.

Молочнокислые бактерии и дрожжи могут вырабатывать протеолитические ферменты – протеиназы, пептидазы, катализурующие расщепление белков с образованием альбуминов, пептонов, аминокислот. Эти процессы используются в производстве кисломолочных продуктов и сыров. Тщательный подбор культур молочнокислых бактерий с учетом их протеолитической активности служит основой ускорения технологического процесса и получения продуктов высокого качества.

Бактерии могут вызывать изменение цвета молока – пожелтение, покраснение, посинение, а также нежелательную горечь.

Влияние высоких температур на изменение отдельных компонентов в составе молока.

Тепловая обработка молока (пастеризация и стерилизация) вызывает необратимые процессы термолабильных компонентов молока, изменения в его физико-химических свойствах. Глубина и характер этих изменений зависят от степени и продолжительности теплового воздействия на молоко. В результате молоко приобретает специфические вкус, запах и цвет, изменяются его вязкость, поверхностное натяжение, претерпевают изменения и свойства отдельных свойств молока.

При температуре выше 65^оС изменяются сывороточные белки, они начинают выпадать в осадок. При 85^оС достаточно 5-минутного нагревания, чтобы выделить сывороточные белки из молока. При температуре выше 85^оС частично изменяется и казеин. Стерилизованное молоко не свертывается сычужным ферментом.

Молочный жир устойчив к тепловому воздействию. При температуре 72^оС и выше происходит частичное дегидратация оболочек жировых шариков. Продолжительное воздействие таких температур вызывает полное разрушение лейцитино-белковых оболочек и слияние жировых шариков в капельки жира (вытапливание).

Лактоза почти не изменяется при воздействии температур до 100^оС. При продолжительном высоком нагревании она дает реакции меланоидинообразования (реакция Майера), карамелизации. Образование меланоидинов (бурых продуктов со специфическим запахом) происходит в результате реакции лактозы с белками и некоторыми свободными аминокислотами, между ними возникает необратимая аминокарбонильная реакция. Пищевая ценность такого молока снижается, ибо меланоидины практически не усваиваются организмом человека.

Карамелизация лактозы происходит при температуре выше 150^оС, при этом также образуется темноокрашенные продукты - карамели.

Витамины при нагревании молока также изменяются, но характер этих изменений разный. Так, витамин С во время пастеризации при 75^оС в течение 15 сек. разрушается на 65%, а при 135^оС в течение 2 сек. – только на 32%. Ускоряют его разрушения контакт с кислородом воздуха, металлами – железом, медью. Чем более длительна тепловая обработка молока, и чем выше воздействующая температура, тем значительнее потери всех витаминов.

Ферменты при тепловой обработке также инактивируются и полностью разрушаются при 85-90^оС и этот процесс необратим.

Нарушается и солевое равновесие сырого молока: растворимые известковые соли переходят в нерастворимые, образуется осадок трикальцийцитратов – фосфатов и др.

Выпадение белков и фосфорнокислых солей вызывает отложение на горячих поверхностях аппаратов плотного осадка (молочного камня).

1.3. Требования к качеству молока, классификация и ассортимент молока, в том числе полученного от других животных, упаковка, маркировка, условия и сроки хранения. Дефекты

К качеству молока,используемого для производства молочных продуктов, предъявляют строгие требования. Заготовки молока для промышленной переработки проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 13264-70 «Молоко коровье. Требования при заготовках», Молоко должно быть цельным, свежим, с минимальным количеством микробов, без дефектов вкуса, запаха, консистенции и цвета, незамороженным, с плотностью не менее1,027 г/см³.

Сырое молоко подразделяют на два сорта – первый и второй – в соответствии с требованиями, указанными в табл.1.

Таблица 1

Наименование показателя	Норма для сортов
Первого	Второго
Запах и вкус	Свойственные для молока, без посторонних запахов и привкусов	Допускается слабо выраженный кормовой запах и привкус в зимне-весенний период года
Кислотность, ^оТ	16-18	16-20
Степень частоты, не ниже группы	I	II
Бак.обсеменность,тыс./см^3	300-500	500-4000
Содержание соматических клеток, тыс./см^3		Не более 1000

Молоко, отвечающее требованиям первого или второго сорта, температура которого выше +10^оС, принимают как «неохлажденное» с соответствующей скидкой с закупочной цены.

Молоко первого сорта идет на переработку пищевой ценности молочной продукции. Молоко второго сорта принимают, но подвергают дополнительной очистке, специальной термической обработке и т.п.

Молоко сырое, не соответствующие требованиям второго сорта, а также молоко из неблагополучных по инфекционным болезням хозяйств, не отвечающее требованиям, установленным стандартам к несортовому молоку, приемке на пищевые цели не подлежит.

Основными видами фальсификации заготовляемого молока могут быть разбавление водой, подснятие жира, добавление разных веществ для снижения кислотности (аммиак, сода)

Молоко с содержанием нейтрализующих веществ, а также с содержанием тяжелых металлов, мышьяка и афлотоксина М₁ и остаточных пестицидов и радионуклидов, превышающих максимально допустимый уровень, утвержденный органами здравоохранения, приемке не подлежит. Порядок использования молока с такими показателями устанавливается особо.

По ГОСТ Р 52090-2003, который вводится в действие с 01.07.2004 г предусмотрена следующая классификация:

· по виду животного, от которого оно получено – коровье, овечье, козье, кобылье, буйволинное. Они различаются по пищевой ценности, составу, использованию.

Овечье молоко. По сравнению с коровьим молоко овцы более чем в 1,5 раза богаче жиром и белком. Благодаря высокому содержанию белка и солей оно характеризуется высокой кислотностью (20-28^оТ). В жире овечьего молока содержится больше каприновой кислоты. Жирность молока составляет 5,4-8,5%. Температура плавления жира овечьего молока – 35-38^оС, жировые шарики более крупные, чем в коровьем молоке. Плотность овечьего молока – 1035 –1040 кг/м³. Используется в производстве рассольных сыров, в свежем виде имеет специфический запах.

Молоко кобылиц – содержит больше лактозы (7-7,3%), меньше жира, солей и белков, чем коровье. Эта жидкость с голубоватым оттенком, сладкая, при сквашивании дает нежный сгусток из отдельных хлопьев. Кислотность кобыльего молока от 5-7^оТ, содержание витамина С 126-135 мг в 1 кг молока. Обладает высокими бактерицидными свойствами, по составу и свойствам близко к женскому. Из него готовят кумыс.

Оленье молоко – содержит до 20% жира, почти 11% белков, в том числе казеина 7,8% и 35% сухих веществ. По консистенции напоминает сливки, но в тоже время в нем мало сахара – 3,6%.

Молоко буйволицы – характеризуется высоким содержанием жира до 14% и сухих веществ до 20%. По калорийности в двое превышает коровье молоко, обладает хорошими органолептическими свойствами, богата кобальтом, железом, медью, цинком. Используется в пищу в натуральном виде и в переработке в молочные продукты.

Молоко верблюдиц – отличается от коровьего повышенным содержанием жира, сахара и кислотностью. Оно пригодно для выработки молочнокислых продуктов, масла, сыров.

· в зависимости от молочного сырья:

- из натурального молока;

- из нормализованного молока;

- из востановленного молока;

- из рекомбинированного молока;

- из их смесей.

Рекомбинированное молоко – это молоко с частичной заменой части молока на растительные белки или растительные масла.

· в зависимости от режима термической обработки:

- пастеризованный;

- топленый;

- стерилизованный;

- УВТ-обработанный;

- УВТ-обработанный стерилизованный.

УВТ – это ультравысокая температурная обработка по шведской технологии при температуре 136^оС в течение 25 сек.

· по содержанию жира, в %:

- обезжиренный 0,1%;

- нежирный 0,3; 0,5; 1,0%;

- маложирный 1,2; 1,5; 2,0; 2,5%;

- классический 2,7; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5%;

- жирный 4,7; 5,0; 5,5; 6,0; 6,5; 7,0%;

- высокожирный 7,2; 7,5; 8,0; 8,5; 9,0; 9,5%

* кроме продуктов «из молока натурального»

· по виду тары:

– разливное в цистернах, контейнерах и флягах;

– фасованное в стеклянные или пластиковые бутылки, полиэтиленовые пакеты с полимерным покрытием типа «тетра-пак», полиэтиленовые мешочки вместимостью 0,25; 0,5; 1 литр.

Поскольку новый ГОСТ на молоко еще только готовится к введению, то молоко выпускают по прежним нормативным документам в следующем ассортименте:

Молоко коровье цельное пастеризованное с содержанием жира 1,0; 2,5; 3,2; 4,0; 6,0%. Оно может быть нормализованным и восстановленным полностью или частично из сухого коровьего молока.

Молоко повышенной жирности готовят из натурального или восстановленного молока, доведенного сливками до содержания жира 6% и подвергнутого гомогенизации.

Молоко топленое -это молоко, доведенное сливками до содержания жира 4% или 6%, гомогенизированное и подвергнутое длительной выдержке при высокой температуре.

Молоко стерилизованное – нормализованное молоко, подвергнутое высокотемпературной обработке выше 100^оС в течение нескольких секунд под давлением, после чего молоко охлаждается и разливается в асептических условиях. Стерилизованное молоко в бутылках имеет вкус, запах и цвет аналогичные топленому молоку, содержит 8,2% жира. Стерилизованное молоко в пакетах по вкусу, запаху и цвету должно соответствовать пастеризованному, содержит 3,5% жира.

Молоко белковое – вырабатывают с массовой долей жира 1% и 2,5% и с повышенной долей сухих обезжиренных веществ молока соответственно 11 и 10,5%.

Молоко витаминизированное – вырабатывают с массовой долей жира 2,5% и 3,2% или нежирным с добавлением витамина С, содержание которого должно составлять не менее 10 мг на 100 мл молока. Кроме того, выпускают витаминизированное молоко для детей младшего возраста с комплексом витаминов.

Молоко нежирное полученное в результате сепарирования цельного молока.

Молоко с наполнителями изготавливают из цельного и обезжиренного молока, сливок, сгущенного и сухого молока, сахара, какао-порошка, натурального кофе и агара. Массовая доля жира – 1 или 2,3%, сахарозы – не менее 12% для молока с како и не менее 7% для молока с кофе; какао- 2,5%, кофе – 2%.

Солодовое молоко вырабатывают их нормализованного стерилизованного молока с добавлением солодового экстракта, богатого углеводами, витаминами, белками, биологически активными элементами. Содержание жира 1,5%. Характеризуется сладким вкусом, привкусом и ароматом солода, в молоке допускается наличие осадка, мелких частичек муки и солода, а также сероватый оттенок.

Ионитное молоко отличается пониженным содержанием кальция, выпускаются без добавлений, с витаминами В₁ и С, сладкое (7-7,5% сахаров). Расфасовывают это молоко в бутылочки по 200 мл и стерилизуют в автоклавах.

Виталакт – ДМ – детское молоко, которое по химическому составу приближено к материнскому молоку. Вырабатывают его из высококачественного цельного молока, обогащенного сывороточными белками, полиненасыщенными жирными кислотами, сложными сахарами, жиро-и водорастворимыми витаминами, железом. Это молоко содержит 3,6% жира.

Молоко контролируют по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям в соответствии с ГОСТ Р 52090-2003.

По органолептическим характеристикам продукт должен отвечать следующим требованиям:

Внешний вид – непрозрачная жидкость. Для жирных и высокожирных продуктов допускается незначительный отстой жира, исчезающий при перемешивании.

Консистенция – жидкая, однородная нетягучая, слегка вязкая. Без хлопьев белка и сбившихся комочков жира.

Вкус и запах – характерные для молока, без посторонних привкусов и запахов, с легким привкусом кипячении. Для топленого и стерилизованного молока – выраженный привкус кипячения. Для восстановленного и рекомбинированного допускается сладковатый привкус.

Цвет – белый, равномерный по всей массе, для топленого и стерилизованного молока – с кремовым оттенком, для обезжиренного – со слегка синеватым оттенком.

По физико-химическим показателям продукт должен соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование показателя	Норма для продукта
обезжиренного	нежирного	Маложирного	классического	Жирного	высокожирного
Плотность, кг/м^3, не менее
Массовая доля белка, %, не более	2,8	2,6
Кислотность, ^оТ, не более
Температура продукта при выпуске с предприятия, ^оС: -для пастеризованного и УВТ-обработанного -для стерилизованного и УВТ-обработанного стерилизованного	4 + 2     от 2 до 25
Группа чистоты, не ниже	I

* показатели массовой доли жира в продукте, % рассмотрены в классификации.

Содержание токсических элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов и радионуклидов не должно превышать допустимые уровни, установленные СанПиН 2.3.2.1078

Микробиологические показатели продукта должны соответствовать требованиям СанПин 2.3.2.1078.

Для фасовки (розлива) жидких молочных продуктов используют стеклянные бутылки или банки ГОСТ 15844-80, бумажные пакеты с полимерным покрытием (тетра-пак, тетра-брик, пюр-пак), полиэтиленовые мешки и др. виды тары и упаковки емкостью 0,2, 0,25, 0,5 и 1 л.

Отклонения от установленного объема допускаются, %, не более: для тары 0,2 и 0,25л - + 4; 0,5 л - + 3; 1л - + 2; от 2 до 25 л и для фляг и цистерн - + 1.

При маркировке наносится следующая информация: наименование или номер, товарный знак предприятия-изготовителя; наименование продукта, объем в литрах, число и день конечного срока реализации, розничная цена, обозначение действующего стандарта. Жирность молока (%) на полимерных пакетах обозначают условно буквами: Ч – 1,5; Ш – 2,5; Э-3,2; Ю-3,5; Я-6. Маркировку наносят тиснением или несмывающейся краской. При розливе молока во фляги или термоцистерны на тару навешивают ярлык с теми же обозначениями. На пакетах также указывается состав продукта и калорийность, они имеют рисунки и указатели по вскрытию тары. Оформление маркировки пакетов должно быть четким и красочным.

Транспортируют молоко и сливки в закрытых охлаждаемых средствах транспорта, а при их отсутствии его обязательно укрывают брезентом или заменяющими его материалами.

Пастеризованное коровье молоко следует хранить при температуре от 0 до 36^оС не более 36 часов с момента окончания технологического процесса; стерилизованное молоко при температуре от 0 до 10^оС – 6 мес.; в упаковке тетра-брик – асептик – 4 мес. Ионитное молоко и виталакт - ДМ при температуре не выше 8^оС не более 48 часов.

Дефекты молока обуславливаются недоброкачественностью кормов, попадением в молоко микрофлоры, не правильной технологией обработки, нарушением сроков и условий хранения. В зависимости от причин возникновения их делят на дефекты: кормового происхождения, бактериального, технического и физико-химического.

Дефекты кормового происхождения могут быть результатом адсорбции молоком запахом кормов (силоса), скотного двора и др. Такие дефекты можно ослабить или совсем ликвидировать путем аэрации, дезодорации и вакреации молока.

Молоко с кормовыми привкусами, обусловленными переходом алкалоидов, эфирных масел и др. веществ их корма, на переработку не принимаются и в реализацию не поступает. От таких привкусов не возможно освободиться никакими техническими приемами обработки.

Дефекты бактериального происхождения отражаются на вкусе, запахе, а также консистенции и цвете молока. Они усиливаются во время хранения молока.

Прокисание молока вызывают молочнокислые бактерии. Причиной этого дефекта – несоблюдение санитарно-гигиенического режима получения, хранения и транспортировки молока.

Прогорклый вкус возникает при длительном хранении молока на холоде, когда под действием липазы жир претерпевает глубокие химические изменения.

Горький вкус появляется в молоке в результате развития гнилостных бактерий при длительном хранении его в условиях низких температур.

Затхлый, сырный и гнилостный привкусы – результат развития пептонизирующих бактерий и бактерий кишечной палочки.

Тягучее молоко имеет вязкую слизистую консистенцию, а также кисловатый и другие привкусы. Дефект возникает при загрязнении молока молочнокислыми бактериями.

Дефекты технического происхождения появляются вследствие нарушения технологии обработки молока.

Металлический привкус в молоке возникает при использовании посуды, плохо луженой или с ржавчиной. Продукты из такого молока быстро портятся при хранении.

Посторонние привкусы и запахи молоко может приобрести при использовании плохо промытой и недостаточно просушенной посуды, при перевозке вместе с пахучими продуктами (луком, нефтепродуктами).

Дефекты физико-химического происхождения – изменения состава и свойств молока, которые сказываются на технологических условиях выработки молочных продуктов.

Молозиво – это молоко, полученное после семи дней после отела. Оно не выдерживает пастеризации, обладает повышенной кислотностью и повышенным содержанием альбумина, глобулина и солей. На переработку не используется.

Стародойное молоко – это молоко, полученное в течение семи-десяти дней пред прекращением доения. Имеет солоноватый и прогорклый привкус вследствие изменения минерального состава и наличия липазы. Жировые шарики в таком молоке очень мелкие, сливочное масло из такого молока нестойко при хранении, сыр не качественный. Стародойное молоко приемке не подлежит.

Дата добавления: 2015-07-16